تعیین ظرفیت باربری ستونهای سنگی با سر ستون بتنی و بالشتک ماسه ای

ستونهای سنگی به طور گسترده برای اصلاح خاک سست زیر پی بسیاری از سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد. ستونهای سنگی ظرفیت باربری خود را از فشار دورگیری اعمال شده از خاک اطراف بدست می آورند. در خاکهای بسیار سست فشار دورگیری از طریق خاک قابل تامین نیست، لذا جهت تامین فشار دورگیر می بایست تمهیداتی اندیشیده شود. استفاده از ژئوسنتتیکها یکی از بهترین روشهای بهبود عملکرد ستونهای سنگی میباشد. پوششهای ژئوسنتتیک سبب افزایش سختی ستون و نتیجتاً باعث افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست در ستونهای سنگی میگردد. در این بین استفاده از ژئوگرید با سوراخهای متناسب با قطر مصالح میتواند علاوه بر ایجاد اصطکاک بین ژئوگرید و مصالح، باعث ایجادیک نوع قفل و بست بین دانه ای مابین ذرات مصـالح نیز شود و از این رو نسبت به ژئوتکسـتایلها میتوانند عملکرد بهتری داشته باشند. همچنین استفاده از سر ستون بتنی می-تواند بعلت کم بودن فشار دورگیر در لایه های بالایی بستر رسی از شکم دادگی و در نتیجه کاهش ظرفیت باربریستون سنگی جلوگیری کند. در این پژوهش رفتار بستر اصلاح شده با ستون سنگی غیرمسلح و مسلح شده با سر ستون بتنی، ژئوگرید افقی و استفاده از بالشتک ماسه ای مسلح و غیرمسلح به صورت آزمایشگاهی بررسی شد.مطالعات آزمایشگاهی شامل استفاده از سر ستون بتنی با ارتفاع متفاوت، ارتفاع تسلیح مختلف با ژئوگرید افقی و استفاده از بالشتک ماسه ای مسلح و غیرمسلح با ضخـامت متغییر می باشد. مطالعات آزمایشگاهی نتیجه می دهد که استفاده از سر ستون بتنی سبب افزایش ظرفیت باربری ستون سنگی می-شود بطوریکه با افزایش ارتفاع ستون سنگی مقدار افزایش ظرفیت باربری بیش تر می شود. در ستون های سنگی مسلح به ژئوگرید افقی، استفاده از ژئوگرید افقی سبب افزایش ظرفیت باربری و همچنین کاهش شکم دادگی می گردد. البته تعداد لایه های بهینه ژئوگرید افقی به عدد 5 محدود می گردد. بعبارتی طول بهینه تسلیح 50 درصد طول کلی ستون سنگی است (5/0l0/l=، l0= ارتفاع ستون سنگی مسلح شده، l= ارتفاع کلی ستون سنگی). افزایش تعداد لایه های بیش تر باعث افزایش در ظرفیت باربری نمی شود. استفاده از بالشتک ماسه ای مسلح و غیرمسلح روی بستر رسی ستون های سنگی باعث افزایش قابل ملاحظه ای در ظرفیت باربری ستون های سنگی می گردد. برای ضخامت های متفاوت بالشتک ماسه ای مسلح استفاده شده در ستون های سنگی، ضخامت بهینه 3/0 برابر عرض پی (6 سانتی متر) تعیین شد. قطر بهینه ژئوگرید در بالشتک ماسه ای 3 برابر عرض پی (60 سانتی متر) بارگذاری و تعداد لایه های بهینه در ستون سنگی 4بدست آمد.